Detectoare de incendiu

1. Generalităţi Detectoarele de incendiu sunt componente ale sistemului de detectare care

conţine cel puţin un senzor care, constant sau la intervale regulate, monitorizează cel puţin un parametru fizic şi/sau chimic asociat incendiului, şi care furnizează cel puţin un semnal corespunzător la echipamentul de control şi semnalizare (centrala de semnalizare) .

Pentru anumite tipuri de instalaţii decizia de alarmă se poate lua la nivel de centrală şi nu la nivel de detector de incendiu.

Pentru a fi eficiente, detectoarele de incendiu trebuie să îndeplinească, în principal, următoarele cerinţe:

funcţionare sigură în condiţii specificate de mediu (temperatură, umiditate, curenţi de aer, concentraţii de praf etc. );

timp de răspuns rapid în prezenţa parametrului supravegheat;

stabilitate în timp a pragului de acţionare;

lipsa semnalizărilor false ;

imunitate la semnale perturbatoare induse de natură electrică şi electromagnetică;

consum redus de energie electrică;

construcţie simplă;

întreţinere şi depanare uşoară.

2. Clasificarea detectoarelor de incendiu Detectoarele de incendiu se pot clasifica, în principal, după următoarele criterii:

a)În funcţie de parametrul detectat: detector de căldură: detector care răspunde la o creştere de temperatură;

detector de fum: detector sensibil la particulele produse de combustie şi/sau piroliză suspendate în atmosferă;

detector de gaz: detector sensibil la produse de combustie şi/sau descompunere termică;

detector de flacără; detector sensibil la radiaţia electromagnetică emisă de flăcările de incendiu.

1

b)În funcţie de modul de răspuns la parametrul detectat: detector static: detector care iniţiază o alarmă atunci când mărimea

parametrului măsurat depăşeşte o anumită valoare, pentru o durată predeterminată;

detector de rată de creştere: detector care iniţiază o alarmă când rata de schimbare a parametrului măsurat cu timpul depăşeşte o anumită valoare, pentru un timp predeterminat;

detector diferenţial: semnalizează în cazul depăşirii unei valori prestabilite a diferenţei de mărime a parametrului supravegheat în cel puţin două locuri, pentru un timp predeterminat.

c)În funcţie de configuraţia detectorului (traductorului): detector punctual: detector care răspunde la parametrul supravegheat din

vecinătatea unui punct fix;

detector multipunctual: detector care răspunde la parametrul supravegheat din vecinătatea unui număr de puncte fixe;

detector liniar: detector care răspunde la parametrul supravegheat din vecinătatea unei linii continue.

d) În funcţie de posibilitatea de reanclanşare a detectorului: detector resetabil: detector care, după răspuns, poate fi reanclanşat din

starea sa de alarmă în starea sa normală de veghe, din momentul în care condiţiile care au declanşat intrarea lui în stare de alarmă încetează, fără a fi necesar să se înlocuiască unul din elementele sale componente;

detector neresetabil (cu elemente schimbabile): detector la care, după răspuns, trebuie înlocuite una sau mai multe componente pentru a trece în starea sa normală de veghe.

detector neresetabil (fără elemente schimbabile): detector la care, după răspuns, nu mai poate fi trecut în stare de veghe (şi care trebuie înlocuit integral).

e) În funcţie de amovibilitatea detectorului: detector amovibil: detector care este proiectat astfel încât să permită cu

uşurinţă demontarea din poziţia sa normală de funcţionare pentru scopuri de mentenanţă şi întreţinere.

detector inamovibil: detector la care modul de montare este astfel încât demontarea uşoară din poziţia sa normală de funcţionare pentru scopuri de mentenanţă şi întreţinere nu este posibilă.

2

f) În funcţie de tipul de semnal transmis: detector cu două stări: detector care generează una din cele două stări de

ieşire referitoare la condiţiile de "veghe" sau "alarmă de incendiu";

detector multistare: detector care generează o stare de ieşire dintr-un număr limitat (mai mare de două în legătură cu condiţiile de "veghe", "alarmă de incendiu" sau cu alte condiţii anormale;

detector analogic: detector care generează un semnal de ieşire analogic ce reprezintă valoarea parametrului sesizat.

3. Metode de reducere a alarmelor false la detectoarele de fum Detectoarele de fum trebuie să genereze o semnalizare de alarmă atunci

când sesizează prezenţa particulelor de combustie, dar, pe de altă parte, trebuie să minimizeze impactul semnalelor nedorite ce apar dintr-o varietate de cauze.

Există o serie de factori care afectează detectoarele de fum cu cameră de ionizare: praful, umiditatea excesivă, curenţii de aer importanţi şi insectele mici pot fi interpretate în mod greşit ca particule de combustie. Cu cât detectorul este mai sensibil cu atât el va fi mai afectat de aceşti factori şi va genera alarme false. Praful şi murdăria se pot acumula pe sursa de radiaţie provocând scăderea sensibilizării detectorului.

Într-un detector de fum optic, pătrunderea insectelor, a murdăriei, a prafului din aer, a particulelor desprinse de pe pereţii uscaţi poate reflecta lumina emisă de diodaelectroluminiscentă şi se pot produce astfel alarme false.

Perturbaţiile electrice tranzitorii sau energia radiată de alte aparate electrice pot afecta circuitele electronice ale ambelor tipuri de detectoare şi pot fi interpretate de acestea ca sesizări de fum generându-se semnalizări de alarmă.

Trebuie precizat că valorile sensibilităţii admise pentru detectoarele de fum sunt standardizate şi verificate, pentru fiecare producător şi tip de dispozitiv, de către instituţii specializate (VdS în Germania, Underwriters Laboratories în Statele Unite etc.). Pentru reducerea alarmelor false, în condiţiile asigurării unei sensibilităţi corespunzătoare, se folosesc metode de prelucrare electronică a semnalelor. Astfel firma Eff-Eff (Germania) utilizează două metode de reducere a alarmelor false, denumite SDN (Störungsmeldung - Diagnose - Nachführung) şi MSR (Mehrkriterien-Auswertung - Signalanalyse - Rastererkennung).

Metoda SDN realizează următoarele prelucrări de semnal: evaluarea automată a erorilor pentru semnalele care nu ating pragul de

decizie şi corectarea nivelului de decizie în funcţie de aceasta; atingerea unor praguri predeterminate duce la semnalizarea iminentei defectări a

3

detectorului (o semnalizare de preavertizare şi, respectiv, o semnalizare de avertizare);

declanşarea, la comanda transmisă de centrala de semnalizare, a unei autodiagnosticări care, pe de o parte, verifică circuitul electronic şi funcţiile logice ale procesului de semnal, iar, pe de altă parte, semnalizează dacă corecţia nivelului de decizie a ajuns la valorile predeterminate, indicând murdărirea sau îmbătrânirea detectorului;

adaptarea succesivă la condiţiile ambientale.

Abrevierea SDN provine de la următoarele tehnologii folosite în cadrul detectorului (fig. 2-2):

S = evaluare şi detectare automată a unui deranjament, în situaţia în care sensibilitatea de răspuns se află în afara domeniului permis.

D = mod de operare-diagnoză integrat pentru întreţinere preventivă, curăţare şi înlocuire.

N = adaptare succesivă a pragului de răspuns şi acordare la condiţiile de mediu existente.

Fig. 2-1 Detector de fum SDN cu adaptarea pragului de răspuns

Metoda MSR realizează următoarele prelucrări de semnal: utilizarea în tandem a unui detector de fum (optic sau cu cameră de

ionizare) împreună cu un detector termodiferenţial sau termomaximal, numit şi detector multicriteriu; un asemenea tip de detector asigură

4

detectarea incendiului şi în cazurile în care incendiul se manifestă prin fenomene atipice (de exemplu, un incendiu cu flacără într-un mediu în care, în mod normal, emisia de fum este manifestarea tipică);

corectarea nivelului de decizie se face prin reducerea sa în trepte, din momentul în care semnalul de măsură a atins un prag de prealarmă (fig. 2-3.b). Reducerea în trepte este astfel reglată, încât detectorul prezintă o sensibilitate mărită la o creştere lentă a conţinutului de fum şi o sensibilitate micşorată la o creştere rapidă a acestuia; în acest mod, o mare parte din fenomene este ignorată. În funcţie de analiza în laborator a manifestării incendiului în diverse condiţii, se pot programa parametrii de corecţie a nivelului de decizie, obţinându-se astfel detectoare perfect adaptate situaţiei „de facto” din teren (fig. 2-3.c).

Abrevierea MSR provine de la următoarele tehnologii folosite în cadrul detectorului:

M = Multicriteriu. Cele 2 tipuri standardizate de detectoare detector de fum cu ionizare MSR detector optic de fum MSR sunt echipate cu senzori termodiferenţiali sau termomaximali.

S = Analiză a semnalului. La detectorul MSR se face o analiză a unui set de informaţii pentru evaluarea stării de alarmare. Pe baza acestui set de informaţii, avertizorul îşi adaptează singur, în raport cu condiţiile din mediul înconjurător sensibilitatea, selectivitatea, dinamica.

R = recunoaştere "în grilă". Pe baza unor teste extinse au fost analizate şi structurate evoluţii diferenţiate ale incendiului. Inteligenţa sistemului de recunoaştere "în grilă" constă în aceea că detectorii se adaptează individual în sistem "grilă" evoluţiei efective a incendiului. Astfel pe de o parte, se poate recunoaşte o presupusă mărime caracteristică de incendiu ca neadevărată şi pe de altă parte se poate reduce semnificativ timpul de reacţie pentru recunoaşterea timpurie a incendiului.

5

Fig. 2-2 Reacţia detectorului la: a)creştere normală b)creştere lentă c)creştere rapidă a concentraţiei de fum

Declanşatoare manuale de alarmă Declanşatoarele manuale de alarmă sunt componente ale unui sistem de

detectare şi alarmare care este utilizat pentru semnalizarea manuală a unei alarme.

Declanşatoarele manuale de alarmă reprezintă dispozitive prin intermediul cărora se poate semnaliza manual, de către om, apariţia unui incendiu. Cu toată răspândirea din ce în ce mai mare a detectoarelor automate de incendiu în instalaţiile de semnalizare, declanşatoarele manuale de alarmă sunt folosite, încă, pe scară largă, deoarece prezintă o construcţie simplă şi siguranţă ridicată în exploatare. Folosirea declanşatoarele manuale de alarmă în cazul instalaţiilor automate de semnalizare a incendiilor este justificată şi prin faptul că, în anumite situaţii, incendiul poate fi observat de către un om înainte de declanşarea unui detector automat şi ca atare este raţional ca instalaţiile să se prevadă şi cu această posibilitate.

Instalaţiile de semnalizare a incendiului se prevăd numai cu acţionare manuală doar în acele situaţii în care intervenţia pentru stingerea în caz de incendiu poate fi asigurată în timp util.

Declanşatoarele manuale de alarmă a incendiilor se vor amplasa în locuri vizibile, uşor accesibile, de preferinţă lângă uşi, la intrarea în casa scărilor sau în aceasta şi, în general, în puncte de circulaţie obligatorie în caz de evacuare. În cazul spaţiilor cu suprafeţe mari de supraveghere (încăperi, culoare, hale de producţie etc.), declanşatoarele manuale de alarmă se vor amplasa astfel încât nici o persoană să nu aibă nevoie a se deplasa mai mult de circa 50 m de la orice poziţie din clădire, pentru a da alarma de incendiu. Butoanele de semnalizare se amplasează, de regulă, la o înălţime de circa 1,4 m de la pardoseală. Atunci când este necesar, locul de amplasare a acestora va fi iluminat corespunzător pentru a

6

fi uşor observate. Pentru clădirile cu mai multe niveluri butoanele de semnalizare se vor amplasa la fiecare nivel, în apropierea scărilor sau a altor căi de acces. Nu este admisă conectarea butoanelor de semnalizare de pe niveluri diferite la acelaşi circuit de linie din centrala de semnalizare.

Spaţiile în care se prevăd detectoare automate vor fi dotate în mod obligatoriu şi cu butoane manuale de semnalizare, instalate pe circuite de linii distincte. La baza acestei prevederi a stat atât considerentul realizării unei siguranţe ridicate în semnalizarea apariţiei unui incendiu prin semnalizare manuală, de către om, înainte de acţionarea unui detector automat de incendiu, cât şi existenţa unei rezervări în cazul în care circuitul de linie cu detector automat ar fi defect.

Principiul care stă la baza funcţionării butoanelor de semnalizare manuală este mecanic şi constă, în funcţie de varianta constructivă a aparatului, în închiderea sau deschiderea unor contacte. Datorită siguranţei mai ridicate în transmiterea semnalizării de incendiu, în instalaţiile de semnalizare, se utilizează cu precădere declanşatoarele manuale de alarmă care - în starea normală de veghe - prezintă un contact închis şi în alarmă contact deschis. Această cerinţă a rezultat din practică, unde s-a constatat că - datorită unei întreţineri defectuoase în special a elementelor de etanşeizare în locurile cu mult praf, umezeală, substanţe corozive etc. - transmiterea semnalizării de incendiu nu s-a mai putut face la acţionarea declanşatoarele manuale de alarmă datorită oxidării sau depunerii prafului pe contactele din interiorul aparatului.

La unele tipuri de butoane de semnalizare există şi posibilitatea realizării unei legături fonice cu centrala de semnalizare, legătură ce se stabileşte în mod automat după acţionarea acestuia pentru transmiterea semnalizării de incendiu.

Aceste tipuri de butoane sunt deosebit de utile, întrucât operatorul de serviciu se poate informa cu date privind natura şi amploarea incendiului. Din punctul de vedere al construcţiei, butoanele de semnalizare se fabrică în variantele :

pentru medii normale destinate amplasării în interiorul construcţiilor sau în exteriorul acestora;

pentru medii explozive (de interior şi exterior);

pentru mediu naval (de interior şi exterior).

7